普通電機當變頻電機使用最致命的缺陷是電磁線匝間絕緣不足，不得不引起重視的電機匝間問題，把普通電機作為變頻電機使用，除了低速發(fā)熱問題外，最致命的缺陷是電磁線匝間絕緣不足以抵抗電源中的高頻脈振成份，容易發(fā)生匝間短路故障。再由于采用變頻器供電后，電動機可以在很低的頻率和電壓下以無沖擊電流的方式啟動，并可利用變頻器所供的各種制動方式進行快速制動，為實現(xiàn)頻繁啟動和制動創(chuàng)造了條件，因而電機的機械系統(tǒng)和電磁系統(tǒng)處于循環(huán)交變力的作用下，給機械結(jié)構(gòu)和絕緣結(jié)構(gòu)帶來疲勞和加速老化問題，最后絕緣通過薄弱環(huán)節(jié)擊穿。
線圈匝間絕緣擊穿機理
電機線圈通常由很多線匝繞成的，如果絕緣不好的話，疊加在一起的線圈之間會短路，相當于一部分線圈直接被短路掉不起作用了。
匝間短路后，被短路部分的電機繞組處在合成旋轉(zhuǎn)磁場中，感應(yīng)電勢而在短路線匝中產(chǎn)生感應(yīng)電流或環(huán)流，因短路線匝阻抗非常小，感應(yīng)電流卻很大而局部過熱現(xiàn)象嚴重，出現(xiàn)嚴重不對稱。
為平衡故障線圈內(nèi)的環(huán)流，未發(fā)生短路故障的線圈電流也比以前大了，電機運行中會出現(xiàn)振動加重、電流增大、電流不平，出力相對減小，嚴重時電機會出現(xiàn)冒煙燒毀。
標準電機變頻器供電情況下的異常情況，說明標準電機用作為變頻電機風險大，一旦有一個薄弱點匝間絕緣擊穿短路，因發(fā)熱故障點將進一步擴大匝間的范圍直至燒毀。
電機匝間短路故障的具體表象
● 被短路的線圈中環(huán)流很大（常達到正常電流的2—10倍），線圈會嚴重發(fā)熱；但該現(xiàn)象難以直接觀察到，對于安裝測溫監(jiān)測裝置的電機，可以直觀發(fā)現(xiàn)；
● 三相電流不平衡，電動機轉(zhuǎn)矩降低；該問題在電機試驗狀態(tài)可以通過監(jiān)視數(shù)據(jù)直觀發(fā)現(xiàn)，對于電機運行過程有電流監(jiān)控的情況也比較直觀。
● 出現(xiàn)雜音；該類故障出現(xiàn)的雜音比較特別，聲音比較沉悶，同時會伴有一種焦糊臭味。
● 短路嚴重時，電動機不能帶負載起動。該情況主要會出現(xiàn)在電機運行狀態(tài)下。
●普通電機用作為變頻電機。
匝間短路故障預(yù)防及防范措施
匝間故障的預(yù)防應(yīng)考慮從材料、設(shè)計符合性，線圈、繞組制作的工藝性，以及繞組的絕緣處理工藝方面入手，并結(jié)合電機的實際運行工況。
●電磁線的性能符合性對于匝間故障控制特別關(guān)鍵，電磁線回彈、漆膜連續(xù)性、直流電阻和耐電壓檢測項目檢測能比較直觀的反映其性能符合性。
●設(shè)計環(huán)節(jié)應(yīng)結(jié)合不同產(chǎn)品對應(yīng)的制造工藝，從槽滿率、端部尺寸控制方面綜合評價。
●絕緣處理是電機繞組制造的關(guān)鍵工藝，要通過保證掛漆量和固化效果，預(yù)防電動運行過程的振動影響，并保證電機能有較好的散熱效果。
●除以上因素外，制造過程人為性的繞組損傷，這要從鐵芯制造、帶繞組鐵芯轉(zhuǎn)運、轉(zhuǎn)子穿入定子過程等環(huán)節(jié)采取必要的防范措施。
變頻電機對線匝絕緣的好壞特別敏感，將普通電機用在變頻器供電場所，電機會莫名其妙過流燒毀變頻器功率模塊。
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發(fā)布時間：2018-05-14 11:48
